EMI兼容的汽车开关稳压器设计

的各种波形。例如，在非隔离式升压转换器中，图2（a）所示的输入电容（C2）及升压电感（L1）形成隔离线路发射的单向EMI滤波器。不过，输入电流具有该波形傅里叶扩展的AC三角波形，如图2（b）的绿色信号线所示。

　　只要加入L2及C2，波形便会变成正弦曲线，而能量会重新调整为相当低的高频率峰值。不过，如果不能正确设计输入滤波器，则会将噪声放大而使得控制回路不稳定。因此，了解滤波器设计的概念，对于优化滤波器回波及成本相当重要。使用SPICE的AC分析是有效了解滤波器行为的工具。

　　不论是设计降压或升压电源，差动模式滤波器或双向电容输入滤波器都相当实用，这些能够避免EMI噪声进入线路以及辐射和/或传导噪声。需要注意的是，与滤波器元件相关的跨绕组终端电容及电容ESR等寄生元件会明显影响谐波的衰减，因此应该谨慎使用。

　　选用正确的元件

　　元件选择是设计EMI兼容开关稳压器的关键部分。例如，屏蔽的电感有助于缩小会产生辐射且耦合成为互感及高阻抗电路（例如PWM控制器的输入误差放大器）的漏磁场。

　　具有软反向或低反向恢复特性的二极管，能够将从导通状态变成截止状态的二极管相关的大浪涌电流降至最低。这些峰值电流会与寄生电容产生作用，而在超出100MHz的切换节点造成振荡，并且对EMC试验造成不良影响。虽然不在本文的讨论范围内，但还是需要说明的是：不正确选用开关稳压器的回路补偿元件，会使得EMI加剧。如果未正确补偿电源供应，输出纹波及不稳定现象会使噪声增加。经过适当补偿的电源供应是达到良好噪声性能的关键。

　　谨记电流经过的路径

　　现在需要处理EMI兼容开关稳压器最容易控制的必需层面，也就是电路信号线路径及元件位置。元件位置会在很大程度上影响电路信号线路径。前文曾经说过EMI是不适宜的能量，而且变化的电流及电压会通过寄生电容、互感或空气耦合到敏感电路（例如高阻抗）。因此，对于将来源的发射量降至最低、元件位置及电流路径具有重要的效用。

　　在一个电源的正确配置中，必须将大电流导体的回路部分缩减至最小。这样做能够将作为天线源和发射能量的电感降至最低。其中一个层面是有效放置元件及选用去耦电容。图3显示同步降压转换器的输出功率级与滤波器。C3将功率级去耦合，以便在Q2启动时提供低阻抗源。为了将辐射发射量降至最低，必须如图所示连接C3，其中电容的固有阻抗、电路信号线及通过电感的互连均缩减至最小。另外，也需要具有诸如X7R等高自振频率的高品质电容电介质。